形態実験 : 多層輪転運動跡

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(1)Title. 形態実験 : 多層輪転運動跡. Author(s). 今井, 憲一. Citation. 北海道教育大学紀要. 第一部. C, 教育科学編, 25(1): 107-119. Issue Date. 1974-08. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/4668. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 今井憲一：形態実験＝多層輪転運動跡． ‐. 形態実験＝多層輪転運動跡今. 井. 憲. １＝今回の形態実験についていわゆる輪転曲線の作成には，平面上で歯車状の動円をこれも歯車状の定円や定楕円に噛合わせて動かし，動円内の設定点の運動軌跡を直接描く方法がある，また，このような用具を使用しない. 場合には，平面上で定円や定直線に接する動円の運動を想定し，その動円の円内，円周上，円外などに設定した点の軌跡を作図する方法によるのが普通である，. 平面上で輪転曲線を作成するこれらの方法では，動円や定円および定楕円などを完結した図形と. して取扱うという共通性がみられるが，ひるがえって考えると，これらの図形も，いってみれば一. 定条件における運動によって生じたものである，. このことは，通常，これらの図形を作図する際，そのための用具によって運動の軌跡として描いていることから容易に判断できるのである，. つまり，円は，輪転運動の軌跡であり，楕円もまた，楕円器によって作図すると直ちに明瞭にな. るように，運動の軌跡なのである．. さて，いうまでもなく輪転運動は，機械運動の根幹に位置しているものであるが，いわゆる輪転曲線とよばれているような曲線形態の作成にあたってこれを活用できれば，．これまでのように動円や定円などの完結した図形を平面上で取扱う方法に対して，運動そのものを形態発生の基礎要因として扱えることになる．. このようなことから，今回の形態実験は，実際の輪転運動を多層にしてそれぞれに異なった輪転速度を与え，また，輪転方向を同一あるいは異ならせたとき，それらの輪転運動が互いに干渉してどのような形態となり，さらに，それらの形態群は，いかなる系統性を示すものであるかをいささ. ．したものであるかでもあきらかにしようとして，実行．. ）単振動間歌跡（ベソジュラムパターソ）および２）回転体等高なお，本実験は，すでに紹介した１線図試作と同じく，形態実験の基礎として，可動性，可変性とでもいうべき動的要因を据えようとすることに基因しているものである，. ）北海道教育大学紀要，第２２巻第１号，第１部Ｃ．１２）北海道教育大学紀要，第２３巻第１号，第１部Ｃ，. つぎに，実験過程を記し，これまでに得られた形態を示したい。. ２＝実験過程. ①実験用機器の設計・製作かたちあるものをつくる場合，機器を活用することは，特殊なことではない．しかし，形態実験のための機器の活用は，何よりも未知の形態を探索する立場からの必要性にもとづくものであるから，あらかじめ定めたある特定のかたちあるものを量産するために機器を活用することとは，異なっているのである，１０７.

(3) . 今井憲一：形態実験＝多層輪転運動跡したがって，形態実験のための機器は，それが，いかに単純な機構のものであっても，多数の未知の形態を生み出すことが可能でなければならないのは当然である，このようなことに配慮して，に実験のために必要な機器の設計・製作にあたっては，つぎの諸点を条件とした．すなっち， ◎正確な輪転運動をする回転器をつくること－① ◎一定時間に整数の異なった輪転速度で運動をする数種類の回転器をつくること÷② ｅ各回転器は，同じ形状とし，小型，軽量にする－③ ◎それぞれの回転器を，相互に着脱自在にできること－④ ゅ半径設定が，自在にできること－⑤. ◎各回転器の運動方向は，右回転，左回転ともに可能であること－⑥ ◎取扱いにおいては，難度がすくないこと－⑦ ｅ運動軌跡の記録ができるものであること－⑧. ◎耐久性があること÷⑨ などである，また，これらの条件による実験用機器の実際の設計・製作は，専門家の協力を得て行なった．. ②製作した実験用機器の性能 ●電動式． ◎運動速度は，６０秒で１回転，２回転，４回転，６回転，８回転の５種類のものを各１器，ｍまで． ◎半径設定限度は，各回転器ともｌｏｏｍ ◎各回転器を，相互に着脱可能， ◎運動方向は，各回転器とも右回転，左回転に切り替え可能， ◎軽合金および一部鋳鉄製．. の運動軌跡記録のための光源設置可能．ｏ各回転器は，同一形状．. ③運動軌跡の記録方法. 暗室中で実験用機器を作動させ，最上層の回転器に設けた小光点の運動を，通常の写真撮影法に. よって記録する方法．. ④実験＝第１段階の基本条件. 前記した実験用機器および運動軌跡の記録方法の準備をもとにすると，半径移動，回転器の組み立て替え，運動方向の組み合わせ方，軌跡を記録するための小光点が単点か多点かなどの諸要素の. 結びつけによって極めて多数の結びつけ方が成り立つが，実験の最初の段階は，つぎのような条件で実行することとした，. ◎最下層の輪転速度を６０秒で１回転とし，運動方向を右回転とする． ◎上層に設ける回転器の運動方向は，右回転，左回転ともに取扱う．. ◎異なった回転数の回転器を２層，３屠，４層，５層に組み立て，それぞれの場合の輪転運動の干渉軌跡を単点で記録する， ◎単点光源の位置は，最上層回転器の回転中心軸上に設けるものと，最上層回転器の回転中心軸から６０ｍｍのものの２種類とする，. ◎半径移動は，ｏｍｍ（中心点），１５ｍｍ，３０ｍｍ，４５ｍｍ，６０皿の５段階を設定する，ただし，多層にし. 使用する半径移動段階は１５ｍｍかた輪転運動の半径がすべてｏｍｍの場合は，実際には点であるから，．らの４段階とする，１０８.

(4) . 今井憲一：形態実験＝多層輪転運動跡. ●形態は，無彩色で表示する． ⑥２層および３層の系一種一個について ‐ 前項④の条件によって現在までに実験した部分は，２層および３層の輪転運動跡に関してである．. つまり，２層では４系統８種（各系統２種）６４個（各種８個）の形態，３層では１２系統４８種（各系統８種）３８４個（各種８個）の形態を得たことになる，. ここでいう系とは，異なった輪転速度をもつ回転器の組み立て方についてのものであり，たとえば，２層組み立ての場合に最下層の回転器を１回転のものと定めたとき，それと残り４種類の回転器との組み立て方が４系統あることを意味している，. また，種とは，各系における各回転器の右回転，左回転の組み合わせ方についていうものであ５ｍり，さらに，個とは，各種における１ｍごとの半径移動のそれぞれの段階で前項④で設けた２種類の光源位置によって出現する形態について名づけたものである， ⑥２層および３層の輪転運動跡一一別図. ２層および３層の系一種一個にもとづいて得られた総計４８８の形態は，別図に示すものである，３＝これまでの実験から別図に示した形態群は，本実験のために準備した機器によって出現するであろう形態のすべてではない．むしろ，現在までに得られたものは，実験の最初の段階でのものとするのが適切と考えられる，しかし，ここに示した実際の輪転運動によってできるこれらの形態群は，回転数，運動方向，および半径が要因となって発生していると言ってよいであろう，したがって，その要因のうちのい. づれかを変えると，形態は，常に変化すると判断できる，また，異なった回転数をもついくつかの輪転運動の組み合わせと運動方向を定めて，半径のみを段階的に変えると，出現する形態は，連続的な変化を示すことになる．. このようにして出現する形態は，すべて，常に整った対称性であり，形態の連続的変化にも著しいものがある．さらに，同系であっても回転方向がすべて右回転の場合の形態と左回転のある場合との形態はかなり違ったものとなる，しかし，異なった回転数の回転器をどのように組み合わせても，すべての運動方向が右回転であれば，それぞれの組み合わせによってできる形態には，何等かの共通性があることも見落とすことはできない，そして，回転器がたとえ３層に組み立てられたと. しても，光源位置を最上層回転器の中心軸上に設けると，それによってできる形態は，２層組み立てで光源位置が中心軸から６０ｍｍに設けた場合にできる形態とさして異なるものでないことも事実であり，これらの形態は，ほとんどが花形とでも呼ぶものになっている，. ともあれ，ここに示したような形態の連続的変化について推し測るとき，先ずもって形態の可変的な側面を強く印象づけられるし，それは，形態が本来備えている特質のひとつではあるまいかと. 思われるのである．. 本実験のために必要な機器の設計・製作に際しては，関野幸七氏（函館・三幸機械製作所）の並々ならぬ協力をいただいた．氏には，再度の設計変更と機器改造についても快く応じていただいたことを明記し，女末ではあるが，深く感謝の意をあらわしたいと思う，. （本学助教授・函館分校）. １０９.

(5) . . ２個多層輪転運動跡＝Ａ－１＝４系統一８種‐３. ２個多層輪転運動跡＝Ａ－２＝４系統－８種－３. ２層の輪転運動がつくる軌跡一光源位置＝最上層回転器の回転中心軸上. ０ｍｍ２層の輪転運動がつくる軌跡一光源位置＝最上層回転器の中心軸から６. ０→２層目の回転数、◎印は、左回転方向を示す。. ｏ→２層目の回転数、◎印は、左回転方向を示す。. ０→１層目の回転数. ０→１層目の回転数. ；. ２. ◎２. Ｑ. Ｏ. ◇. ○. ； ◎４. ，. ６. 〇. ⑨. ③. ①. 八″Ｕ. Ｏ. ○. ４. ◎４. Ｏ. ◎. ６. ◎. ⑨. 齢. 簿. ◎. ◎. 参. 歩. ◎. ◎. ◎.

(6) . . ◎６. ◎６. . Ｉ. ８. 〇. 多層輪転運動跡；Ｂ－１；１２系統一４８種－１９２個３層の輪転運動がつくる軌跡－光源位置＝最上層回転器の回転中心軸上. ８二呈露諺圏麗｝ ‐柳は、左回転を示す。０→１層目の回転数. ４ ‐. ，. ◎. 巻. ◎. ◎. ◎. ８. ◎８. ２. ◎. ◎８. 多層輪転運動跡＝Ｂ‐２＝１２系統一４８種．１９２個３層の輪転運動がつくる軌跡－光源位置＝最上層回転器の中心軸から６０ｍｍ. ８二言橿驚冨酸ドＥはＰ、左回転を示す。０→１層目の回転数. ４. ⑱. ２. ◎. ◎.

(7) . ４２. ４ヰ. ◎. １. ４＾Ｚ１. １. 士１. ＾ｂ. ６. ＾２. ２. ４＾Ｚ. １. ＾ｂ＾Ｚ１. ＾ｂ＾Ｚ１. ６【１. ⑥. ′′ １へ. ；）（Ｕｉｉ.

(8) . . ◎. ⑨. ③ . . . . . . . . ◎. ⑳. ８２. ８２. . ０２. . ◎. ⑲. ８ヰ. を. １. ８２. ＾Ｚ. ⑳. ◎. . ◎ . ◎. ◎. ⑥ .

(9) . ２４. ．琴．２・４. . 器. ◎. ⑳. . . ◎. ⑳. . . １. ６４. ２ｉ－１. ６４１. ６４. . ◎. ◎. ◎. キー１. ⑳. ◎. ◎. . ６千. １. ○. ◎. . ◎.

(10) . . ６４. 総. . . . １. ８十一. ◎. ８４. ８４. . . ◎ イー．. ⑩. . ⑳. ⑩. ⑩◎. ８４. ◎. ◎. ◎. 鯵総. １. ８. ◎. ４. ◎. . . ８４. . ◎. ２６. . ◎. . ※ き ※ ※. 毎 ※. . ◎. 嫌 .

(11) . ２６. ２６. . . ◎. ◎. ◎. ２６. ２６. ≠ ．. ◎ . ◎. ◎. ◎. ⑩. ◎. ４１１. ◎. ◎. ◎. . ４可. ◎⑩. ４６. ◎. ◎. 薄 ◎奪. ⑨ .

(12) . ◎蒋. ◎. ◎. ◎ ◎. . ◎. . . . . ① ① －. キト. 一の１ー. 愈◎ ＄ ◎ 愈 ◎ ⑩ 鱒 ◎. ◎. ◎. 篤. ◎. ＄. . ⑩. . . 穣. ◎. のめ. のめ. . . .

(13) . 端も. . ２８. ２８. ２８. ４８. . . 簿. ◎. ◎. ◎. . ◎. ◎. ⑩. ◎. 欝. . ◎. . . ⑩. １. ４８１. ◎. ２８. 簿簿 . ２８. . ◎. １. ２８. ◎. 簿穆 ◎. . １. ４研. ◎４. ８. ◎ ◎. 謬. 総. ◎ ◎. 轡. 総. 衝.

(14) . 等. 桝. . ◎ ◎. ◎. ◎. キト. . 富麗. 簿轟蒋 ◎ ◎ ◎ . ◎. . ◎. . . ◎. ◎. . . のめ. のめ１. ◎. ◎. . のめ「 ◎. ◎.

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